HINTERGRUND
DER ERFINDUNGBACKGROUND
THE INVENTION
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Technik zum Messen der Spektralantwort einer Bildaufnahmevorrichtung
wie einer digitalen Kamera, einer digitalen Standbildkamera oder
dergleichen, und auf eine Technik zum Konfigurieren von Bilddaten,
die geeignet für
eine Verwendung sind, wenn ein von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenes
Bild durch eine Bildausgabevorrichtung ausgegeben wird.The present invention relates
relates to a technique for measuring the spectral response of an image pickup device
like a digital camera, a digital still camera or
the like, and a technique for configuring image data,
the suitable for
are in use when one captured by the image pickup device
Image is output by an image output device.
Beschreibung
des Standes der Technikdescription
the state of the art
Bisher waren es eine typische Vorrichtung
und ein Verfahren zum Messen der Farbcharakteristik einer Bildaufnahmevorrichtung,
die beschrieben wurden in Abschnitt 3, Paragraph 18 von "International Standard IEC1146-1
Video cameras (PAL/SECAM/NTSC) Methods of Measurement – Pat 1:
Non-broadcasting single Sensor cameras", veröffentlicht von International
Standard by IEC (International Electrotechnical Commission), Mai
1994, als ein internationaler Standard.So far it was a typical device
and a method for measuring the color characteristic of an image recording device,
which were described in section 3, paragraph 18 of "International Standard IEC1146-1
Video cameras (PAL / SECAM / NTSC) Methods of Measurement - Pat 1:
Non-broadcasting single sensor cameras ", published by International
Standard by IEC (International Electrotechnical Commission), May
1994, as an international standard.
20 ist
ein Diagramm, das die Anwendung der vorerwähnten Bildaufnahmevorrichtung
und -verfahren zeigt, illustrierend eine Struktur einer Vorrichtung
zum Messen einer Farbreproduzierbarkeit und Gradationscharakteristik
einer digitalen Standbildkamera, die als ein Beispiel einer Bildaufnahmevorrichtung
verwendet wird. 20 zeigt
eine Bildaufnahmevorrichtung 1 und ein Prüfdiagramm 20,
die ein Gegenstand der Bildaufnahmevorrichtung 1 ist. 20 zeigt auch eine Beleuchtungslichtquelle 21 mit
einer stabilen Farbtemperatur und zum Beleuchten des Prüfdiagramms 20,
sowie eine Bildausgabevorrichtung 15 zum Empfangen von von der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegebenen
Daten, z. B. ein Computer oder dergleichen. 20 Fig. 12 is a diagram showing the application of the aforementioned image pickup device and method, illustrating a structure of a device for measuring color reproducibility and gradation characteristic of a digital still camera used as an example of an image pickup device. 20 shows an image pickup device 1 and a test diagram 20 which is an object of the image pickup device 1 is. 20 also shows an illuminating light source 21 with a stable color temperature and to illuminate the test diagram 20 , and an image output device 15 for receiving from the image pickup device 1 output data, e.g. B. a computer or the like.
21 ist
ein Diagramm, das eine Struktur des Prüfdiagramms 20 zeigt,
das als Bezugsfarben eine Grauskala 30 mit weiß, schwarz
und grau, die sich schrittweise von weiß in schwarz ändern, und
mehrere Farbdiagramme 31 wie Rot, Grün, Blau und dergleichen enthält. Beispiele
der Farbdiagramme 31 haben Eigenschaften, die im Anhang
A, B des vorgenannten internationalen Standards definiert sind. 21 is a diagram showing a structure of the test diagram 20 shows a gray scale as reference colors 30 with white, black and gray that gradually change from white to black, and several color charts 31 such as red, green, blue and the like. Examples of color charts 31 have properties that are defined in Appendix A, B of the aforementioned international standard.
Es wird angenommen, dass ein RGB-Wert
jedes Farbdiagramms 31 des in 21 gezeigten Prüfdiagramms 20 bekannt
ist und ein theoretischer Wert ist (wenn z. B. die Daten 8 Bits
haben, hat Rot idealerweise R = 255 und G = B = 0, Grün hat G
= 255 und R = B = 0, und Blau hat B = 255 und R = G = 0). Durch
Berechnen von Differenzen (Farbdifferenzen) zwischen den R-, G-
und B-Werten entsprechend jedem Farbdiagramm 31, die gemessen
werden, wenn das Bild des Prüfdiagramms 20 von
der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommen wird, und den
theoretischen R-, G- und B-Werten kann die Farbreproduzierbarkeit
der Bildaufnahmevorrichtung 1 bewertet werden. Die Gradationscharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 kann auf der Grundlage von
gemessenen Werten gefunden werden, die gewonnen werden, wenn die
Grauskala 30, die sich schrittweise von Weiß nach Schwarz ändert, von
der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommen wird.It is assumed that each color chart has an RGB value 31 of in 21 test diagram shown 20 is known and is a theoretical value (e.g. if the data 8th Ideally, red has R = 255 and G = B = 0, green has G = 255 and R = B = 0, and blue has B = 255 and R = G = 0). By calculating differences (color differences) between the R, G and B values according to each color chart 31 that are measured when the image of the test diagram 20 from the imaging device 1 and the theoretical R, G and B values can improve the color reproducibility of the image pickup device 1 be rated. The gradation characteristic of the image pickup device 1 can be found on the basis of measured values that are obtained when the gray scale 30 that gradually changes from white to black from the image pickup device 1 is recorded.
Jedoch verändert sich eine Beleuchtungsstärke des
von der Beleuchtungslichtquelle 21 beleuchteten Diagramms 20 in
den Positionen auf dem Diagramm 20. Daher ändert sich,
selbst wenn das Bild des selben Farbdiagramms 31 aufgenommen
wird, ein gemessener Wert an den Positionen auf dem Diagramm 20.
Aus diesem Grund bestand ein Problem dahingehend, dass eine ungleichmäßige Beleuchtung
korrigiert werden sollte, um einen genauen Wert zu erhalten.However, an illuminance changes from that of the illuminating light source 21 illuminated chart 20 in the positions on the chart 20 , Therefore, even if the image of the same color chart changes 31 is recorded, a measured value at the positions on the diagram 20 , For this reason, there was a problem in that uneven lighting should be corrected in order to obtain an accurate value.
Selbst bei einer ideal gleichmäßigen Beleuchtung
variieren die gemessenen Werte aufgrund einer Differenz in der Lichtmenge
zwischen einem mittleren Bereich und einem Umfangsbereich, z. B.
in Abhängigkeit von
den Eigenschaften eines optischen Bildaufnahmesystems der Bildaufnahmevorrichtung,
selbst wenn das Bild des selben Farbdiagramms 31 aufgenommen
wird. Daher bestand ein erstes Problem dahingehend, dass die Eigenschaften
des optischen Bildaufnahmesystems der Bildaufnahmevorrichtung bekannt
sein sollten und korrigiert werden sollte, um einen genauen Wert
zu erhalten.Even with ideally uniform lighting, the measured values vary due to a difference in the amount of light between a central area and a peripheral area, e.g. B. depending on the properties of an optical imaging system of the imaging device, even if the image of the same color diagram 31 is recorded. Therefore, there was a first problem in that the properties of the image pickup optical system of the image pickup device should be known and corrected to obtain an accurate value.
Darüber hinaus werden, wenn das
Prüfdiagramm 20 ein gedrucktes
Bild ist, eine Verschlechterung mit dem Zeitablauf wie Verbleichen,
Entfärbung
oder dergleichen bewirkt. Daher bestand ein Problem dahingehend,
dass es schwierig ist, eine Messung mit hoher Reproduzierbarkeit
durchzuführen.In addition, when the test diagram 20 is a printed image, causes deterioration with the passage of time such as fading, discoloration or the like. Therefore, there has been a problem in that it is difficult to perform measurement with high reproducibility.
Weiterhin bestand der Nachteil, dass
die Farbdifferenz zwischen den gemessenen R-, G- und B-Werten für jedes
Farbdiagramm auf dem Prüfdiagramm 20 und
den theoretischen R-, G- und B-Werten erhalten werden kann, aber
eine spektrale Antwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung
für jede
Wellenlänge nicht
gemessen werden kann.Another disadvantage was that the color difference between the measured R, G and B values for each color diagram on the test diagram 20 and the theoretical R, G and B values can be obtained, but a spectral response characteristic of the image pickup device cannot be measured for each wavelength.
Es gab ein anderes Problem dahingehend,
dass nur Informationen, die aus den begrenzten Arten von von der
Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenen Bildern erhalten wurden, eine
Farbkorrektur mit hoher Genauigkeit für die Bilder anderer allgemeiner
Gegenstände
nicht durchführen
können.There was another problem
that only information that comes from the limited types of from the
Imaging device captured images were obtained, a
Color correction with high accuracy for the images of others more general
objects
do not perform
can.
Es gab einen anderen Nachteil dahingehend,
dass eine Arbeit zum getrennten Herstellen einer Korrespondenzliste
oder dergleichen erforderlich ist, um von einer Farbcharakteristik-Messvorrichtung
gemessene Daten mit einem von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenen
Bild zu korrelieren.There was another disadvantage in that a job of making a correction separately Spondezliste or the like is required to correlate data measured by a color characteristic measuring device with an image recorded by the image recording device.
Wenn der Typ der Beleuchtungslichtquelle 21 (Spektralverteilungscharakteristik)
geändert
wird, werden die Daten entsprechend individuellen Farbdiagrammen,
die von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen werden, ebenfalls
geändert.
Bisher gab es keine Mittel zum genauen reflektieren der individuellen
Eigenschaften der Beleuchtungslichtquelle 21. Daher gab
es den Nachteil dahingehend, dass es schwierig ist, eine Farbverwaltung
der Bildaufnahmevorrichtung enthaltend die Beleuchtungslichtquelle 21 durchzuführen. Insbesondere
aus dem vorbenannten Grund gab es kein Verfahren zum genauen Messen
der Spektralverteilungscharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung.
Daher ist es unmöglich,
selbst wenn die Spektralantwortcharakteristik der Lichtquelle oder
dergleichen genau gemessen wird, die Farbverwaltung unter wirksamer
Ausnutzung der Spektralantwortcharakteristik durchzuführen.If the type of illuminating light source 21 (Spectral distribution characteristic) is changed, the data is also changed according to individual color diagrams picked up by the image pickup device. So far there have been no means of accurately reflecting the individual properties of the illuminating light source 21 , Therefore, there has been a disadvantage in that color management of the image pickup device including the illuminating light source is difficult 21 perform. In particular, for the aforementioned reason, there was no method for accurately measuring the spectral distribution characteristic of the image pickup device. Therefore, even if the spectral response characteristic of the light source or the like is measured accurately, it is impossible to perform color management by effectively using the spectral response characteristic.
WO-A-98/28919 und EP-A-0957643 beziehen
sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Farbcharakteristiken
einer Bildaufnahmemaschine. Die Wellenlänge von von einem Lichtausgabeabschnitt
ausgegebenem Licht kann in bestimmten Wellenlängenschritten geändert werden,
und Bildaufnahmemessungen eines Prüfdiagramms werden bei unterschiedlichen
Wellenlängen
durchgeführt.
Bei einem Ausführungsbeispiel
wird eine nicht lineare Gradationscharakteristik korrigiert, um
eine lineare Spektralantwortcharakteristik zu erhalten.WO-A-98/28919 and EP-A-0957643
relates to a method and an apparatus for measuring the color characteristics
an image capturing machine. The wavelength of from a light output section
output light can be changed in certain wavelength steps,
and image acquisition measurements of a test diagram are at different
wavelength
carried out.
In one embodiment
a non-linear gradation characteristic is corrected to
to obtain a linear spectral response characteristic.
US
5,760,829 bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung
zum Auswerten der Eigenschaften einer Abbildungsvorrichtung enthaltend
eine CCD-Anordnung unter Verwendung einer Reihe von Prüfdiagrammen,
die von der Abbildungsvorrichtung erfasst werden, und die sich ergebenden
Ausgangssignale werden analysiert. US 5,760,829 relates to a method and apparatus for evaluating the properties of an imaging device including a CCD array using a series of test diagrams captured by the imaging device and the resulting output signals are analyzed.
ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNGSUMMARY
THE INVENTION
Die Erfindung liefert ein Verfahren
zum Messen der Spektralantwortcharakteristik einer Bildaufnahmevorrichtung
gemäß Anspruch
1.The invention provides a method
for measuring the spectral response characteristic of an image pickup device
according to claim
1.
Die Erfindung liefert auch ein Verfahren
zum Erzeugen von Bilddaten wie in jedem der Ansprüche 6 und
8 definiert. Bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.The invention also provides a method
for generating image data as in any of claims 6 and
8 defined. Preferred features of the invention are set out in the dependent claims.
Es ist wünschenswert, eine Technik vorzusehen
für das
genaue Messen einer Spektralantwortcharakteristik ohne die Berücksichtigung
einer ungleichmäßigen Beleuchtung,
einer Verschlechterung während
des Zeitablaufs, Farbdiagrammen und dergleichen auf dem Prüfdiagramm.It is desirable to provide a technique
for the
accurate measurement of a spectral response characteristic without consideration
uneven lighting,
deterioration during
the timing, color charts and the like on the test chart.
Es ist auch wünschenswert, eine Technik zum
Messen einer Spektralantwortcharakteristik vorzusehen, ohne genau
eine Spektralcharakteristik der Beleuchtung und dergleichen zu finden.It is also desirable to have a technique for
Measure a spectral response characteristic without providing accurate
to find a spectral characteristic of the lighting and the like.
Es ist auch wünschenswert, eine Technik zum
Erhalten einer Spektralantwortcharakteristik vorzusehen, die erforderlich
ist zur genauen Durchführung
der Farbwiedergabe eines Gegenstands.It is also desirable to have a technique for
Obtain a spectral response characteristic to provide the required
is for the exact implementation
the color rendering of an object.
Es ist auch wünschenswert, eine Technik vorzusehen,
um immer die Farbcharakteristiken einer Bildaufnahmevorrichtung
zu kennen, indem die von der Bildaufnahmevorrichtung erhaltene Spektralantwortcharakteristik
zu Bilddaten addiert wird, und eine Farbkorrektur mit hoher Genauigkeit
für ein
allgemeines Bild durchzuführen.It is also desirable to provide a technique
always the color characteristics of an image pickup device
to know by the spectral response characteristic obtained from the image pickup device
is added to image data, and color correction with high accuracy
for a
general picture.
Es ist auch wünschenswert, eine Technik vorzusehen,
um eine genaue Spektralantwortcharakteristik zu erhalten, die nicht
von einer Gradationscharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung abhängt.It is also desirable to provide a technique
to get an accurate spectral response characteristic that is not
depends on a gradation characteristic of the image recording device.
Es ist auch wünschenswert, eine Technik vorzusehen, um
Bilddaten zu erhalten, die in der Lage sind, eine Farbwiedergabe
eines Gegenstands in einer Bildausgabevorrichtung genau anzuzeigen.It is also desirable to provide a technique to
Get image data that is capable of color rendering
to display an object accurately in an image output device.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale,
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden augenscheinlicher
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung der Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen gegeben wird.These and other tasks, features,
Aspects and advantages of the present invention will become more apparent
based on the following detailed description of the exemplary embodiments
of the present invention when used in conjunction with the accompanying
Drawings are given.
KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGENSUMMARY
THE DRAWINGS
1 ist
ein Diagramm, das eine Vorrichtung zum Messen einer Spektralantwort
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; 1 Fig. 12 is a diagram showing an apparatus for measuring a spectral response according to an embodiment of the present invention;
2 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für
eine Ausgangscharakteristik einer Bildaufnahmevorrichtung zur Ausgabe
nur eines Einkanalsignals zeigt; 2 Fig. 11 is a diagram showing an example of an output characteristic of an image pickup device for outputting only a single channel signal;
3 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel einer Ausgangscharakteristik einer
Bildaufnahmevorrichtung zur Ausgabe eines Dreikanalsignals zeigt; 3 Fig. 12 is a diagram showing an example of an output characteristic of an image pickup device for outputting a three-channel signal;
4 ist
ein Diagramm, das eine Anordnung mehrerer Pixel eines Festkörper-Bildsensors
zeigt; 4 Fig. 12 is a diagram showing an arrangement of multiple pixels of a solid-state image sensor;
5 ist
ein Schaltungsdiagramm, das eine Struktur des Festkörper-Bildsensors
zeigt; 5 Fig. 11 is a circuit diagram showing a structure of the solid-state image sensor;
6 ist
ein Diagramm, das eine Gammakorrektur illustriert; 6 Fig. 12 is a diagram illustrating gamma correction;
7 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel eines aufgenommenen Bildes eines
Ausgabeanschlusses eines Spektroskops zeigt; 7 Fig. 12 is a diagram showing an example of a captured image of an output port of a spectroscope;
8 ist
ein Bild, das die Ungleichmäßigkeit
der Helligkeit des Ausgabeanschlusses des Spektroskops zeigt; 8th Fig. 12 is a picture showing the unevenness of the brightness of the output port of the spectroscope;
9 ist
ein Diagramm, das eine nicht lineare Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung
zeigt; 9 Fig. 12 is a diagram showing a non-linear characteristic of the image pickup device;
10 ist
ein Diagramm, das ein vergrößertes Detail
von 9 zeigt; 10 is a diagram showing an enlarged detail of 9 shows;
11 ist
ein Diagramm, das eine Ausgangscharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung
zeigt; 11 Fig. 12 is a diagram showing an output characteristic of the image pickup device;
12 ist
ein Diagramm, das die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung
illustriert; 12 Fig. 12 is a diagram illustrating the spectral response characteristic of the image pickup device;
13 ist
ein Diagramm, das eine Spektralverteilung von von dem Spektroskop
ausgegebenem Licht zeigt; 13 Fig. 12 is a diagram showing a spectral distribution of light output from the spectroscope;
14 ist
ein Diagramm, das eine Vorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel
zeigt; 14 Fig. 12 is a diagram showing an apparatus according to the fourth embodiment;
15 ist
eine perspektivische Ansicht eines dunklen Kastens; 15 is a perspective view of a dark box;
16 ist
ein Diagramm, das eine Struktur einer Vorrichtung gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt; 16 Fig. 12 is a diagram showing a structure of an apparatus according to the fifth embodiment;
17 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für
ein Datenformat gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
zeigt; 17 Fig. 12 is a diagram showing an example of a data format according to the fifth embodiment;
18 ist
ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Bildaufnahmevorrichtung
und einer Bildausgabevorrichtung zeigt; 18 Fig. 12 is a diagram showing a relationship between an image pickup device and an image output device;
19A und 19B sind Diagramme, die Beispiele
für ein
Datenformat gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
zeigen; 19A and 19B 14 are diagrams showing examples of a data format according to the sixth embodiment;
20 ist
ein Diagramm, das ein Verfahren zum Messen einer Bildaufnahmevorrichtung
nach dem Stand der Technik zeigt; und 20 Fig. 12 is a diagram showing a method of measuring an image pickup device according to the prior art; and
21 ist
ein Diagramm, das ein Beispiel für
ein für
das Verfahren zum Messen der Bildaufnahmevorrichtung nach dem Stand
der Technik zu verwendendes Prüfdiagramm
zeigt. 21 FIG. 12 is a diagram showing an example of a test diagram to be used for the method for measuring the image pickup device according to the prior art.
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION
THE PREFERRED EMBODIMENTS
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung werden nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszahlen wie diejenigen
beim Stand der Technik dieselben oder entsprechende Teile im Stand
der Technik.Preferred embodiments of the present
Invention will be described below with reference to the drawings.
In the drawings, the same reference numerals as those denote
the same or corresponding parts in the prior art in the prior art
of the technique.
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
1 ist
ein Diagramm, das den Umriss einer Messvorrichtung zum Durchführen eines
Verfahrens zum Messen der Spektralantwortcharakteristik nach einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 Fig. 12 is a diagram showing the outline of a measuring device for performing a method of measuring the spectral response characteristic according to a first embodiment of the present invention.
1 zeigt
eine Bildaufnahmevorrichtung 1, die ein zu messender Gegenstand
ist, ein Spektroskop 2, eine Lichtquelle 3 zum
Emittieren von Licht zu dem zu trennenden Spektroskop 2,
eine Signalverarbeitungsschaltung 4 zum Durchführen einer
Signalverarbeitung in der Bildaufnahmevorrichtung 1, einen
Festkörper-Bildsensor 5,
einen Ausgabeanschluss 6 zum Emittieren des abgetrennten
Lichts von dem Spektroskop 2, eine erste Operationsvorrichtung 7 zum
Durchführen
einer ersten Operation bei einem Bildsignal (oder Daten) das von
der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegeben ist, und zweite
Operationsmittel 8 zum Durchführen einer zweiten Operation
bei dem von den ersten Operationsmitteln 7 erhaltenen Ergebnis. 1 shows an image pickup device 1 which is an object to be measured, a spectroscope 2 , a light source 3 for emitting light to the spectroscope to be separated 2 , a signal processing circuit 4 for performing signal processing in the image pickup device 1 , a solid-state image sensor 5 , an output port 6 for emitting the separated light from the spectroscope 2 , a first surgical device 7 for performing a first operation on an image signal (or data) from the image pickup device 1 is spent, and second surgical means 8th for performing a second operation on that of the first operation means 7 received result.
Unter Bezugnahme auf die Messvorrichtung
mit der vorgenannten Struktur wird das Messverfahren nachfolgend
beschrieben.Referring to the measuring device
With the above structure, the measurement procedure is as follows
described.
Das Spektroskop 2 enthält ein Prisma
und ein Gitte (Beugungsgitter) und trennt von der Lichtquelle 3 auftreffendes
Licht spektral in Licht mit einer einzelnen Wellenlänge. Die
Lichtquelle 3 besteht im All-gemeinen aus einer Lampe wie einer Halogenlampe
und einer Linse zum Sammeln von von der Lampe emittiertem Licht. Das
Licht mit einer einzelnen Wellenlänge, welches abgetrennt ist,
wird von dem Ausgabeanschluss 6 emittiert.The spectroscope 2 contains a prism and a grating (diffraction grating) and separates from the light source 3 incident light spectrally in light with a single wavelength. The light source 3 generally consists of a lamp such as a halogen lamp and a lens for collecting light emitted by the lamp. The single wavelength light which is cut off is output from the output port 6 emitted.
Die Bildaufnahmevorrichtung 1 nimmt
ein Bild aus Einzellicht auf, das von dem Spektroskop 2 emittiert wurde.
Das Licht, dessen Bild aufgenommen wurde, wird durch den Festkörper-Bildsensor 5 photoelektrisch umgewandelt
und einer Signalverarbeitung, die für eine Kamerasignalverarbeitung
erforderlich ist, in der Signalverarbeitungsschaltung 4 unterzogen,
z. B. Gammakorrektur und Verstärkungssteuerung,
und wird dann als ein Bildsignal von dem Ausgabeanschluss Sc ausgegeben.The imaging device 1 takes a single light image from the spectroscope 2 was emitted. The light whose image was taken is through the solid-state image sensor 5 photoelectrically converted and signal processing required for camera signal processing in the signal processing circuit 4 subjected to e.g. Gamma correction and gain control, and is then output as an image signal from the output terminal Sc.
Durch Verändern der Wellenlänge des
von dem Spektroskop 2 ausgegebenen Lichts wird das Ausgangssignal
der Bildaufnahmevorrichtung 1 für jede Wellenlänge erhalten.
Folglich ist es möglich,
eine Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 zu
erhalten. Wenn z. B. ein Einkanal-Ausgangssignal wie ein monochromatisches
Bild von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten wird, kann
eine Ausgangscharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 entsprechend
einer Wellenlänge
wie in 2 gezeigt erhalten
werden.By changing the wavelength of that from the spectroscope 2 output light becomes the output signal of the image pickup device 1 obtained for each wavelength. Consequently, it is possible to have a spectral response characteristic of the image pickup device 1 to obtain. If e.g. B. a single channel output signal such as a monochromatic image from the image pickup device 1 can be obtained, an output characteristic of the image pickup device 1 corresponding to a wavelength as in 2 shown.
Darüber hinaus werden in dem Fall,
in welchem Farbsignale, z. B. Dreikanalsignale wie R-, G- und B-Signale
von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten werden, die
ausgegebenen Dreikanalsignale entsprechend jeder von variierenden
Wellenlängen
des von dem Spektroskop 2 ausgegebenen Lichts so erhalten, dass
die Ausgangscharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 entsprechend
jeder der Wellenlängen
wie in 3 gezeigt erhalten
werden kann.In addition, in the case where color signals, e.g. B. three-channel signals such as R, G and B signals from the imaging device 1 are obtained, the output three-channel signals corresponding to each of varying wavelengths from the spectroscope 2 output light obtained so that the output characteristic of the image pickup device 1 corresponding to each of the wavelengths as in 3 can be obtained.
In der obigen Beschreibung ist es
mit einer derartigen Struktur, die bewirkt, dass ein spektraler
Wellenlängenbereich
des Ausgabeanschlusses 6 des Spektroskops sichtbares Licht
ist, möglich,
die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung angepasst
an menschliche Seheigenschaften zu erhalten. Z. B. ist es mit einer
derartigen Struktur, bei der die Wellenlänge im Bereich von 380 nm bis
780 nm liegt, möglich, eine
Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 zu
erhalten, die einem Klasse-1-Spektrophometer nach dem Japanischen
Industriestandard JIS Z 8722 angepasst ist.In the above description, it is with such a structure that it causes a spectral wavelength range of the output port 6 visible light from the spectroscope, it is possible to obtain the spectral response characteristic of the image recording device adapted to human visual properties. For example, with such a structure, in which the wavelength is in the range from 380 nm to 780 nm, it is possible to have a spectral response characteristic of the image recording device 1 obtainable, which is adapted to a class 1 spectrophometer according to the Japanese industrial standard JIS Z 8722.
Das von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhaltene
Signal enthält
eine nicht lineare Charakteristik in der Bildaufnahmevorrichtung 1.
Z. B. ist der Festkörper-Bildsensor 5 aus
mehreren Pixeln gebildet, wie in 4 gezeigt
ist. Beispiele des Festkörper-Bildsensors 5 enthalten
ein CCD-, ein MOS-Element und dergleichen. Es wird angenommen, dass
ein Element die in 5 gezeigte
Struktur hat. 5 zeigt
eine Fotodiode 10 zum Durchführen einer photoelektrischen
Umwandlung, einen Kondensator 11 zum Speichern elektrischer
Ladungen als ein Signal, einen FET 12 zum Lesen der gespeicherten
elektrischen Ladungen, und einen Verstärker 13 zum verstärken des
gelesenen Signals. Bei der vorbeschriebenen Struktur hat, wenn die
Fotodiode 10, der Verstärker 13 oder
dergleichen keine lineare Charakteristik für das Eingangslicht ha ben,
ein von dem Pixel ausgegebenes Signal eine nicht lineare Charakteristik.That from the imaging device 1 obtained signal contains a non-linear characteristic in the image pickup device 1 , For example, the solid-state image sensor 5 formed from several pixels, as in 4 is shown. Examples of the solid-state image sensor 5 contain a CCD, a MOS element and the like. It is believed that an element is in 5 structure shown. 5 shows a photodiode 10 to perform a photoelectric conversion, a capacitor 11 for storing electrical charges as a signal, an FET 12 for reading the stored electrical charges, and an amplifier 13 to amplify the read signal. In the structure described above, if the photodiode 10 , the amplifier 13 or the like have no linear characteristic for the input light, a signal output from the pixel has a non-linear characteristic.
Weiterhin hat auch in dem Fall, in
welchem die in 6 gezeigte
Gammakorrektur oder dergleichen bei der Signalverarbeitung durch
die Bildaufnahmevorrichtung 1 durchzuführen ist, das von der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegebene
Signal eine nicht lineare Charakteristik.Furthermore, also in the case in which the in 6 shown gamma correction or the like in the signal processing by the image pickup device 1 is to be carried out by the image recording device 1 output signal a non-linear characteristic.
Eine Beziehung zwischen dem Eingangslicht
und den Ausgangssignalen der Bildaufnahmevorrichtung 1 für jede Wellenlänge des
Eingangslichts, die in den 2 und 3 gezeigt ist, ist ein Ergebnis,
das die nicht lineare Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 reflektiert.
Wenn das Ergebnis als die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 wie
sie ist angesehen wird, reflektiert die Spektralantwortcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 und wird sehr unzweckmäßig behandelt.A relationship between the input light and the output signals of the image pickup device 1 for each wavelength of the input light that is in the 2 and 3 is a result showing the non-linear characteristic of the image pickup device 1 reflected. If the result as the spectral response characteristic of the image pickup device 1 as viewed, reflects the spectral response characteristic of the image pickup device 1 and is treated very inappropriate.
Z. B. wird in dem Fall, in welchem
die Spektralantwortcharakteristik für die Farbverwaltung wie die
Umwandlung eines Farbraums oder dergleichen zu verwenden ist, das
Additionsgesetz in der Colorimetrie im Prinzip angenommen. Daher
wäre es äußerst vorteilhaft,
wenn die Spektralantwortcharakteristik eine lineare Charakteristik
ist.For example, in the case where
the spectral response characteristic for color management like that
Conversion of a color space or the like is to be used
Addition law in principle accepted in colorimetry. Therefore
it would be extremely beneficial
if the spectral response characteristic is a linear characteristic
is.
Die ersten Operationsmittel 7 führen eine
Operation an einem Ausgangssignal für jedes Pixel des Bildsensors 5 in
einer solchen Weise durch, dass die Eingangs/Ausgangs-Charakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 eine lineare Charakteristik
ist oder als die lineare Charakteristik für die nicht lineare Charakteristik der
Bildaufnahmevorrichtung 1 angesehen werden kann (in diesem
Fall stellt eine Eingabe eine in die Bildaufnahmevorrichtung 1 einzugebende
Lichtmenge dar, und eine Ausgabe stellt einen Signalpegel oder einen
Datenpegel dar).The first means of surgery 7 perform an operation on an output signal for each pixel of the image sensor 5 in such a way that the input / output characteristic of the image pickup device 1 is a linear characteristic or as the linear characteristic for the non-linear characteristic of the image pickup device 1 can be viewed (in this case, an input places one in the image pickup device 1 amount of light to be input, and an output represents a signal level or a data level).
7 zeigt
ein Bild des von dem Spektroskop 2 emittierten Lichts,
das von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommen wird.
In 7 stellt ein Gitter
Pixel des Festkörper-Bildsensors 5 dar.
Nur ein Bereich entsprechend dem emittierten Licht des Spektroskops 2 ist
als ein Signal für
die Spektralcharakteristikmessung zu verwenden und ist besonders
gezeigt durch einen schraffierten Bereich in 7. Jedoch hat das emittierte Licht des
Spektroskops 2 an dem Ausgabeanschluss keine gleichförmige Intensitätsverteilung,
wie in 8 gezeigt ist. 7 shows an image of the from the spectroscope 2 light emitted by the image pickup device 1 is recorded. In 7 represents a grid of pixels of the solid-state image sensor 5 only an area corresponding to the light emitted by the spectroscope 2 is to be used as a signal for the spectral characteristic measurement and is particularly shown by a hatched area in 7 , However, the light emitted by the spectroscope 2 no uniform intensity distribution at the output connection, as in 8th is shown.
Weiterhin ist selbst in dem Fall,
in welchem eine Streuplatte an dem Ausgabeanschluss 6 vorgesehen ist,
die Intensitätsverteilung
nicht vollständig
gleichförmig.
Wenn eine Streuplatte mit einem sehr hohen Streuungsgrad wie eine
perfekte Streuungsplatte verwendet wird, wird das emittierte Licht
vollständig
gestreut, so dass eine sehr geringe Lichtmenge auf die Bildaufnahmevorrichtung 1 fällt. Folglich
ist es erforderlich, den Ausgabeanschluss 6 zu vergrößern oder
die Menge des auftreffenden Lichts von der Lichtquelle 3 extrem
zu erhöhen.
Somit ist die Streuplatte zu unrealistisch, um eine Messung mit
hoher Genauigkeit durchzuführen.Furthermore, even in the case where a scatter plate is on the output port 6 it is provided that the intensity distribution is not completely uniform. When a diffusion plate with a very high degree of scattering is used like a perfect diffusion plate, the emitted light is completely scattered, so that a very small amount of light is applied to the image pickup device 1 falls. Consequently, it is necessary to use the output connector 6 to increase or extremely increase the amount of incident light from the light source 3. The scatter plate is therefore too unrealistic to carry out a measurement with high accuracy.
Es wird z. B. angenommen, dass eine
nicht lineare Charakteristik fc der Bildaufnahmevorrichtung 1 eine
in 9 gezeigte Charakteristik
ist. Wenn drei Farbkomponenten von Ausgangssignalen wie R, G und
B von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten werden, werden drei
Gradationscharakteristiken wie fR, fG und fB von der Eingabe/Ausgabe-Charakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 wie in 9 gezeigt erhalten. 10 ist ein Diagramm, das einen vergrößerten Teil
von einer der drei Charakteristiken zeigt.It is e.g. For example, assume that a non-linear characteristic fc of the image pickup device 1 one in 9 shown characteristic is. When three color components of output signals such as R, G and B from the image pickup device 1 three gradation characteristics such as fR, fG and fB are obtained from the input / output characteristic of the image pickup device 1 as in 9 get shown. 10 FIG. 12 is a diagram showing an enlarged part of one of the three characteristics.
In 7 wird
angenommen, dass ein von der Bildaufnahmevorrichtung 1 an
einer Position (i, j) ausgegebenes Signal durch D'(i, j) dargestellt
ist und ein von der Bildaufnahmevorrichtung 1 an einer
Position (i + 2, j + 2) ausgegebenes Signal ist dargestellt durch
D'(i + 2, j + 2).
In diesem Fall sind Werte D(i, j) und D(i + 2, j + 2), die durch
die ersten Operationsmittel 7 erhalten werden, in 10 gezeigt.In 7 it is assumed that one of the image pickup device 1 signal output at a position (i, j) is represented by D '(i, j) and one from the image pickup device 1 signal output at a position (i + 2, j + 2) is represented by D '(i + 2, j + 2). In this case, values are D (i, j) and D (i + 2, j + 2) by the first operation means 7 be obtained in 10 shown.
Die zweiten Operationsmittel 8 berechnen
einen Mittelwert von Ergebnissen der Operationen für Pixel, die
durch die ersten Operationsmittel 7 erhalten wurden. Durch
erhalten eines Signals (oder Daten) für jede Wellenlänge von
den zweiten Operationsmitteln 8 kann die Spektralantwortcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1, die eine lineare Charakteristik
ist, erworben werden.The second means of surgery 8th calculate an average of results of operations for pixels by the first operation means 7 were obtained. By getting a signal (or data) for everyone Wavelength from the second surgical means 8th can the spectral response characteristic of the image pickup device 1 which is a linear characteristic.
Die vorbeschriebene Verarbeitung
wird aus dem folgenden Grund für
jeden Pixel des Festkörper-Bildsensors 5 durch
die ersten Operationsmittel 7 durchgeführt. In Bezug auf Pixel an
den Positionen (i, j) und (i + 2, j + 2) beispielsweise ist der
Mittelwert der von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhaltenen
Signale gleich (D'(i,
j) + D'(i + 2, j
+ 2))/2. Der Mittelwert ist ein Wert an einem in 10 gezeigten Punkt A. Jedoch wird ein
Fehler ΔDc
zwischen dem Wert an dem Punkt A und Dc(λ) an einem Punkt B, der von
D(i, j) und D(i + 2, j + 2) erzeugt, der tatsächlich eine lineare Charakteristik
darstellt.The above processing is performed for each pixel of the solid-state image sensor for the following reason 5 through the first means of surgery 7 carried out. For example, with respect to pixels at positions (i, j) and (i + 2, j + 2), the average is that of the image pickup device 1 obtained signals equal to (D '(i, j) + D' (i + 2, j + 2)) / 2. The mean is a value at an in 10 Point A. shown. However, an error ΔDc between the value at point A and Dc (λ) at point B that is generated by D (i, j) and D (i + 2, j + 2), which is actually a represents linear characteristic.
Demgemäß wird eine Operation zum Löschen der
nicht linearen Charakteristik für
ein Signal jedes Pixels des Festkörper-Bildsensors 5,
das von der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegeben wird,
durchgeführt. Der
Wert Dc wird aus einem Mittelwert der für die Pixel erhaltenen Signale
berechnet. Somit kann eine Spektralantwortcharakteristik mit weniger
Fehlern abgeleitet werden.Accordingly, an operation for erasing the non-linear characteristic for a signal of each pixel of the solid-state image sensor 5 by the imaging device 1 is spent. The value Dc is calculated from an average of the signals obtained for the pixels. Thus, a spectral response characteristic with fewer errors can be derived.
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
beschrieben ist, wird jedes Signal für jede Wellenlänge, die
die lineare Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 zeigt,
durch Dc(λ)
dargestellt. Das Symbol "c" bezeichnet die Farbkomponente
eines von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhaltenen Signals
und stellt nur einen Kanal (d. h. eine Farbkomponente) für das von
einer monochromatischen Bildaufnahmevorrichtung erhaltene Signal dar,
und c = R, G und B für
die von einer Farbbildaufnahmevorrichtung für die Ausgabe von R-, G- und
B-Signalen erhaltenen Signale. Wenn eine nicht lineare Charakteristik
aufgrund des Verstärkers 13 oder
dergleichen in dem vorstehend beschriebenen Festkörper-Bildsensor 5 als
fsc angezeigt ist und eine nicht lineare Charakteristik aufgrund
einer Gammacharakteristik bei einer Signalverarbeitung als frc angezeigt
ist, kann ein Signal Dc'(λ), das von
dem Ausgabeanschluss der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten
wird, durch die folgende Gleichung dargestellt werden: Dc' (λ)
= frc (fsc (Dc (λ)
) = fc(Dc(λ)) (1)
worin fc
= frc (fsc) gesetzt ist und c die Farbkomponente eines Ausgangsignals
bezeichnet. Das Ausgangssignal hat nur einen Kanal in einer monochromatischen
Bildaufnahmevorrichtung, und fc ist fR, fG und fB in einer RGB-Farbbildaufnahmevorrichtung.
Während
die nicht lineare Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung beschrieben
wurde, indem fsc und frc in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
als Beispiele genommen werden, werden alle Charakteristiken von
anderen Bildaufnahmevorrichtungen, die eine Nichtlinearität bewirken,
als eine Funktion von fc gesetzt, wodurch die selben Wirkungen erhalten
werden.As described in the first embodiment, each signal is for each wavelength, which is the linear characteristic of the image pickup device 1 shows represented by Dc (λ). The symbol "c" denotes the color component of one of the image pickup devices 1 received signal and represents only one channel (ie a color component) for the signal obtained from a monochromatic image pickup device, and c = R, G and B for the signals obtained from a color image pickup device for outputting R, G and B signals , If a non-linear characteristic due to the amplifier 13 or the like in the solid-state image sensor described above 5 is displayed as fsc and a non-linear characteristic due to a gamma characteristic in signal processing is displayed as frc, a signal Dc '(λ) which is output from the output terminal of the image pickup device 1 is obtained by the following equation: Dc '(λ) = frc (fsc (Dc (λ)) = fc (Dc (λ)) (1) where fc = frc (fsc) is set and c denotes the color component of an output signal. The output signal has only one channel in a monochromatic image pickup device, and fc is fR, fG and fB in an RGB color image pickup device. While the non-linear characteristic of the image pickup device has been described taking fsc and frc as examples in the present embodiment, all characteristics of other image pickup devices that cause non-linearity are set as a function of fc, thereby obtaining the same effects.
Demgemäß kann eine Spektralantwortcharakteristik,
die eine lineare Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 ist,
durch die folgende Gleichung berechnet werden auf der Grundlage
des von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhaltenen Ausgangssignals
D'c(λ), mittels
der in dem ersten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Messung. Dc
(λ) = fc–1 (Dc' (λ)) (2) Accordingly, a spectral response characteristic that is a linear characteristic of the image pickup device 1 is calculated by the following equation based on that from the image pickup device 1 obtained output signal D'c (λ), by means of the measurement described in the first embodiment. Dc (λ) = fc -1 (Dc '(λ)) (2)
Wenn ein von der Bildaufnahmevorrichtung 1 an
einer Position (i, j) ausgegebenes Signal durch D'(i, j) dargestellt
ist und ein von der Bildaufnahmevorrichtung 1 an einer
Position (i + 2, j + 2) ausgegebenes Signal in 7 durch D'(i + 2, j + 2) dargestellt ist, werden
Werte D(i, j) und D(i + 2, j + 2) durch eine inverse Funktion von
fc erhalten, wie in 9 gezeigt
ist. Durch die Gleichung (2) zum Berechnen der Spektralantwortcharakteristik
wird ein Wert für
jede Wellenlänge,
die von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten ist, abgeleitet
als ein Wert entsprechend dem schraffierten Bereich in 7. Daher erzeugt die Ersetzung
mit einer Pixeleinheit des Festkörper-Bildsensors 5 die folgende
Gleichung. Dc (λ) = fc–1(ΣDc' ij(λ)/n) (3)ij: eine
Position eines Pixels des Festkörper-Bildsensors 5
n:
die Anzahl der für
die Berechnung verwendeten PixelIf one of the image pickup device 1 signal output at a position (i, j) is represented by D '(i, j) and one from the image pickup device 1 signal output at a position (i + 2, j + 2) in 7 represented by D '(i + 2, j + 2), values D (i, j) and D (i + 2, j + 2) are obtained by an inverse function of fc as in FIG 9 is shown. The equation (2) for calculating the spectral response characteristic gives a value for each wavelength by the image pickup device 1 is derived as a value corresponding to the hatched area in 7 , Therefore, the replacement with a pixel unit of the solid-state image sensor produces 5 the following equation. Dc (λ) = fc -1 (ΣDc 'ij (λ) / n) (3) ij: a position of a pixel of the solid-state image sensor 5
n: the number of pixels used for the calculation
Gemäß der Gleichung (3), die nur
Pixel an den Positionen (i, j) und (i + 2, j + 2) berücksichtigt,
ist (ΣDc'ij(λ)/n) in der
Gleichung (3) gleich (D'(i,
j) + D'(i + 2, j
+ 2))/2 und Dc(λ)
ist gleich fc–1((D'(i, j) + D'(i + 2, j + 2))/2),
wie in 10 gezeigt ist.
Jedoch wird ein Fehler ΔDc
erzeugt zwischen Dc(λ),
das in 10 gezeigt ist, und
Dc(λ), das
von D(i, j) und D(i + 2, j + 2) erhalten ist, was tatsächlich eine
lineare Charakteristik hat.According to equation (3), which only considers pixels at positions (i, j) and (i + 2, j + 2), (ΣDc'ij (λ) / n) in equation (3) is equal to (D '(i, j) + D' (i + 2, j + 2)) / 2 and Dc (λ) is equal to fc -1 ((D '(i, j) + D' (i + 2, j + 2)) / 2), as in 10 is shown. However, an error ΔDc is generated between Dc (λ) that in 10 and Dc (λ) obtained from D (i, j) and D (i + 2, j + 2), which actually has a linear characteristic.
Demgemäß wird mit Bezug auf die Spektralcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 ein Signal für jedes
Pixel des Festkörper-Bildsensors 5,
das von der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegeben wird,
der inversen Funktion von fc unterzogen, die für die nicht lineare Charakteristik
anzeigend ist. Dc wird aus einem Mittelwert der für die Pixel
erhaltenen Signale errechnet. Folglich kann eine Spektralantwortcharakteristik
mit weniger Fehlern abgeleitet werden. Demgemäß kann die Spektralantwortcharakteristik
durch die folgende Gleichung berechnet werden. Dc(λ) = ΣDcij(λ)/n Σfc–1 (Dc' ij (λ)) /n (4)Dcij: ein
Wert, der durch Unterziehen von Dc'ij(λ)
für jedes
Pixel einer inversen Funktion einer nicht linearen Charakteristik
erhalten ist
ij: eine Position eines Pixels auf dem Festkörper-Bildsensor 5
n:
die Anzahl der für
die Berechnung verwendeten PixelAccordingly, with respect to the spectral characteristic of the image pickup device 1 a signal for each pixel of the solid-state image sensor 5 by the imaging device 1 is output, subjected to the inverse function of fc indicative of the non-linear characteristic. Dc becomes a Mit telwert of the signals obtained for the pixels. As a result, a spectral response characteristic can be derived with fewer errors. Accordingly, the spectral response characteristic can be calculated by the following equation. Dc (λ) = ΣDcij (λ) / n Σfc -1 (Dc 'ij (λ)) / n (4) Dcij: a value obtained by subjecting Dc'ij (λ) to an inverse function of a non-linear characteristic for each pixel
ij: a position of a pixel on the solid-state image sensor 5
n: the number of pixels used for the calculation
Während
das Signal für
jedes Pixel des Festkörper-Bildsensors 5 zuerst
beschrieben wurde, um die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
zu erhalten, kann die Spektralantwortcharakteristik in ähnlicher
Weise erhalten werden, indem eine Berechnung mittels der Gleichung
(4) durchgeführt
wird auf der Grundlage jedes Pixels des in der Bildaufnahmevorrichtung 1 mit
dem Festkörper-Bildsensor 5 erhaltenen
Bildes, in welchem mehrere Farbfilter aufeinander folgend entlang
der Oberfläche
hiervon oder dergleichen angeordnet sind. In dem Festkörper-Bildsensor 5 mit
beispielsweise der Bayer-Anordnung sind die Farbfilter aufeinander
folgend, wie R, G, R, G ... in einer Linie auf der Oberfläche hiervon
und G, B, G, B ... in der nächsten
Linie angeordnet. Andererseits kann in dem Fall, in welchem ein
von der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegebenes Bild R-,
G- und B-Signale für
jedes Pixel nimmt, die Spektralantwortcharakteristik des R-Signals
berechnet werden auf der Grundlage eines Mittelwertes, der erhalten
wird, indem das R-Signal
für jedes
Pixel des Bildes der inversen Funktion der nicht linearen Charakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 unterzogen wird, und dies
ebenfalls für
das G- und das B-Signal.While the signal for each pixel of the solid-state image sensor 5 was first described to the spectral response characteristic of the image pickup device 1 In the present embodiment, the spectral response characteristic can be similarly obtained by performing a calculation using the equation (4) based on each pixel of the image pickup device 1 with the solid-state image sensor 5 obtained image in which a plurality of color filters are arranged successively along the surface thereof or the like. In the solid state image sensor 5 with the Bayer arrangement, for example, the color filters are arranged in succession, such as R, G, R, G ... in one line on the surface thereof and G, B, G, B ... in the next line. On the other hand, in the case where one of the image pickup devices 1 output image takes R, G and B signals for each pixel, the spectral response characteristics of the R signal are calculated based on an average value obtained by the R signal for each pixel of the image of the inverse function of the non-linear Characteristics of the image pickup device 1 is subjected, and this also for the G and the B signal.
Somit wird der Mittelwert der durch
die inverse Funktion der nicht linearen Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 für jeden
Pixel erhaltenen Werte für
jede Wellenlänge
erhalten. Folglich ist es mög lich, selbst
wenn eine in 11 gezeigte
Ausgabecharakteristik von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten
ist, eine Spektralantwort zu erhalten, bei der die Eingabe/Ausgabe-Charakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 eine lineare Charakteristik
wie in 12 gezeigt ist.Thus, the mean value obtained by the inverse function of the non-linear characteristic of the image pickup device 1 values obtained for each pixel for each wavelength. Consequently, even if one is in 11 output characteristic shown from the image pickup device 1 is obtained to obtain a spectral response in which the input / output characteristic of the image pickup device 1 a linear characteristic as in 12 is shown.
Weiterhin kann in dem Fall, in welchem
Licht L(λ),
das von dem Spektroskop 2 emittiert wird, in einem zu messenden
Wellenlängenbereich
nicht flach ist, wie in 13 gezeigt
ist, die durch die Gleichung (4) angezeigte Spektralantwortcharakteristik
durch Gleichung (5) berechnet werden. Dc(λ) = Σfc–1 (Dc'ij(λ))/nL(λ)Dcij:
ein Wert, der erhalten wurde, indem Dc'ij(λ)
für jedes
Pixel einer inversen Funktion einer nicht linearen Charakteristik
unterzogen wurde
ij: eine Position eines Pixels auf dem Festkörper-Bildsensor 5
n:
die Anzahl der für
die Berechnung verwendeten Pixel
L(λ): eine Spektralcharakteristik
von von dem Spektroskop emittierten Licht.Furthermore, in the case in which light L (λ) is emitted by the spectroscope 2 is emitted, is not flat in a wavelength range to be measured, as in 13 is shown, the spectral response characteristic indicated by the equation (4) is calculated by the equation (5). Dc (λ) = Σfc -1 (Dc'ij (λ)) / nL (λ) Dcij: a value obtained by subjecting Dc'ij (λ) to an inverse function of a non-linear characteristic for each pixel
ij: a position of a pixel on the solid-state image sensor 5
n: the number of pixels used for the calculation
L (λ): a spectral characteristic of light emitted by the spectroscope.
Drittes AusführungsbeispielThird embodiment
In dem Fall, in welchem eine Spektralantwort
einer Bildaufnahmevorrichtung eine negative Empfindlichkeit hat,
kann die negative Spektralantwort gemessen werden durch Hinzufügen von
Beleuchtungslicht von einer anderen Lichtquelle zu einem Festkörper-Bildsensor 5 in 1 getrennt von dem von einem
Spektroskop 2 zu dem Festkörper-Bildsensor 5 emittierten
Licht, und durch Subtrahieren eines Signalteils, der sich aus dem Beleuchtungslicht
der anderen Lichtquelle ergibt, von dem durch die Messung erhaltenen
Ergebnis jeweils bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel.
Es wird angenommen, dass das von dem Spektroskop 2 emittierte
Licht auf 0 gesetzt ist, und dann wird ein Ausgangssignal 1 der
Bildaufnahmevorrichtung 1, das erhalten ist durch Beleuchten
des Festkörper-Bildsensors 5 nur
unter Verwendung der anderen Lichtquelle, durch Dc0 dargestellt,
worin c die Kanäle
(Farbkomponenten) des Ausgangssignals der Bildaufnahmevorrichtung 1 darstellt.
Z. B. werden, wenn RGB-Signale ausgegeben werden, DR0, DG0 und DB0
erhalten.In the case where a spectral response of an image pickup device has a negative sensitivity, the negative spectral response can be measured by adding illuminating light from another light source to a solid-state image sensor 5 in 1 separated from that of a spectroscope 2 to the solid-state image sensor 5 emitted light, and by subtracting a signal part resulting from the illuminating light of the other light source from the result obtained by the measurement in each of the first and second embodiments. It is believed that this is from the spectroscope 2 emitted light is set to 0, and then an output signal 1 the image pickup device 1 obtained by illuminating the solid-state image sensor 5 only using the other light source, represented by Dc0, where c is the channels (color components) of the output signal of the image pickup device 1 represents. For example, when RGB signals are output, DR0, DG0 and DB0 are obtained.
Wenn eine nicht lineare Charakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 als fc angezeigt wird (c
stellt die Ausgangskanäle
der Bildaufnahmevorrichtung 1 dar), werden Daten mit einer
linearen Charakteristik, die durch Korrigieren der nicht linearen
Charakteristik erhalten wurde, angezeigt als f–1 (Dc0).
Demgemäß führen die
in 1 gezeigten ersten
Operationsmittel 7 eine Operation in einer solchen Weise
durch, dass ein Ausgangssignal für
jedes Pixel eine lineare Charakteristik hat und ein sich aus der
Beleuchtung von einer anderen Lichtquelle ergebendes Signal wird
für jedes
Pixel subtrahiert. Die durch die ersten Operationsmittel 7 durchzuführende Operation
wird durch Gleichung (6) ausgedrückt: Dcij (λ) = fc–1(Dc'ij(λ)) – fc–1(Dc'ij0) (6)worin i und
j eine Pixelposition auf dem Festkörper-Bildsensor 5 darstellen.If a non-linear characteristic of the image pickup device 1 is displayed as fc (c represents the output channels of the imaging device 1 ), data with a linear characteristic obtained by correcting the non-linear characteristic is displayed as f -1 (Dc0). Accordingly, the in 1 first surgical means shown 7 an operation in such a manner that an output signal for each pixel has a linear characteristic and a signal resulting from the illumination from another light source is subtracted for each pixel. By the first means of surgery 7 Operation to be performed is expressed by equation (6): Dcij (λ) = fc -1 (Dc'ij (λ)) - fc -1 (Dc'ij0) (6) where i and j represent a pixel position on the solid state image sensor 5 represent.
Als nächstes wird ein Mittelwert
der Ausgangssignale der ersten Operationsmittel durch die zweiten Operationsmittel
berechnet, wie durch die folgende Glei chung (7) ausgedrückt ist. Dc(λ) = Σ[fc–1(Dc'ij(λ)) – fc–1(Dc'ij0)]/n (7) Next, an average of the output signals of the first operation means by the second operation means is calculated, as expressed by the following equation (7). Dc (λ) = Σ [fc -1 (Dc'ij (λ)) - fc -1 (Dc'ij0)] / n (7)
Durch die vorbeschriebenen Operationen
kann die negative Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 gemessen
werden.Through the above-described operations, the negative spectral response characteristic of the image pickup device 1 be measured.
Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment
14 zeigt
eine andere Messvorrichtung. Bei dieser Konfiguration befindet sich
ein Prüfdiagramm 20 für die Messung
auf einem dunkeln Kasten 40. Weiterhin werden eine Hauptlichtquelle 21 zum
Beleuchten des Prüfdiagramms 20,
ein Farbtemperatur-Umwandlungsfilter 22 zum Einstellen
einer Farbtemperatur der Hauptlichtquelle 21 und eine Hilfslichtquelle 23 verwendet.
Ein Beispiel für
das Prüfdiagramm 20 ist
in 15 gezeigt. Ein Beschichtungsmaterial
mit einem niedrigen Reflektionsvermögen wird auf die Innenseite
des dunklen Kastens 40 aufgebracht, auf welchem sich das
Prüfdiagramm 20 befindet,
so dass auf die Innenseite des dunklen Kastens 40 auftreffendes
Licht darin absorbiert wird. Darüber
hinaus hat ein mittlerer Teil A des Prüfdiagramms 20 ein
Loch. Grauskalendiagramme sind über
und unter dem mittleren Teil A angeordnet. Wenn das Diagramm 20 ein
Loch in einem mittleren Teil hiervon hat, können andere Bereiche voll-ständig grau sein. 14 shows another measuring device. There is a test diagram in this configuration 20 for measurement on a dark box 40 , It also becomes a main light source 21 to illuminate the test diagram 20 , a color temperature conversion filter 22 for setting a color temperature of the main light source 21 and an auxiliary light source 23 used. An example of the test diagram 20 is in 15 shown. A coating material with a low reflectivity is applied to the inside of the dark box 40 applied, on which the test diagram 20 located on the inside of the dark box 40 incident light is absorbed in it. It also has a middle part A of the test diagram 20 a hole. Grayscale diagrams are arranged above and below the middle part A. If the diagram 20 has a hole in a middle part of it, other areas may be completely gray.
Zuerst wird Licht mit einer kurzen
Welle von einem Spektroskop 2 emittiert, wie bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
beschrieben ist. Das von dem Spektroskop 2 ausgegebene
Licht wird durch einen optischen Übertrager 41 wie eine
optische Faser übertragen
und wird von der Spitze des optischen Übertragers 41 durch das
Loch A des Prüfdiagramms 20 auf
die Bildaufnahmevorrichtung 1 emittiert. Ein Emittierungsende
(d. h. die Spitze) des optischen Übertragers 41 ist
an einer Position vorgesehen, an der es dem Licht von der Hauptlichtquelle 21,
die die gesamte Fläche
des Prüfdiagramms 20 beleuchtet,
nicht ausgesetzt ist. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 nimmt
ein Bild des von der Hauptlichtquelle 21 beleuchteten Prüfdiagramms 20 sowie
gleichzeitig das des Auslassendes des optischen Übertragers 41 auf.
Einzellicht wird von dem Spektroskop 2 in dem Bereich von
380 nm bis 780 nm in einem Intervall von beispielsweise 5 nm emittiert.
Nur Daten entsprechend der Position des Auslassendes des optischen Übertragers 41 werden
von dem von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen
Bild für
jedes Licht mit einem Intervall von 5 nm abgetastet.First, light with a short wave from a spectroscope 2 emitted as described in the first embodiment. That from the spectroscope 2 output light is through an optical transmitter 41 like an optical fiber and is transmitted from the top of the optical transmitter 41 through hole A of the test diagram 20 on the image pickup device 1 emitted. An emitter end (ie the tip) of the optical transmitter 41 is provided at a position where it is the light from the main light source 21 covering the entire area of the test diagram 20 illuminated, not exposed. The imaging device 1 takes a picture of the main light source 21 illuminated test diagram 20 as well as that of the outlet end of the optical transmitter 41 on. The spectroscope provides individual light 2 in the range from 380 nm to 780 nm in an interval of 5 nm, for example. Only data corresponding to the position of the outlet end of the optical transmitter 41 are from that of the image pickup device 1 captured image scanned for each light with an interval of 5 nm.
Die ersten Operationsmittel 7 führen die
jeweils in dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebene
Operation für
jeden Pixel einer Bildaufnahmevorrichtung bei Daten an der Position
des optischen Leistungsendes durch, das abgetastet wurde. Eine Gradationscharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1, die für die Operation durch die Operationsmittel 7 zu
verwenden ist, kann durch eine in 14 gezeigte
Messvorrichtung gemessen werden. Um die Gradationscharakteristik
zu erhalten, werden graue Chips mit der selben Form wie der Form
des Lochbereichs des Prüfdiagramms 20 und
unterschiedlichem Reflektionsvermögen aufeinander folgend in
den Lochbereich eingesetzt, und die Bilder des Prüfdiagramms 20 enthaltend
die Grauchips mit unterschiedlichem Reflektionsvermögen werden
von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommen. Die Gradationscharakteristik
kann anhand des Ausgangssignals oder der Daten von der Bildaufnahmevorrichtung 1 entsprechend
einer Position der Grauchips berechnet werden. In diesem Fall wird
das Bild der Grauchips immer in dem mittleren Teil des Prüfdiagramms 20 aufgenommen.
Daher kann eine Verschlechterung der Umfangslichtmenge einer Linse
der Bildaufnahmevorrichtung 1 vermieden werden und das
Beleuchtungslicht kann durch die Hauptlichtquelle 21 eingestellt
werden. Folglich kann eine Ungleichförmigkeit zwischen den Daten
für verschiedene
Pixel beseitigt werden.The first means of surgery 7 perform the operation described in each of the first and second embodiments for each pixel of an image pickup device on data at the position of the optical power end that has been scanned. A gradation characteristic of the image pickup device 1 that are for the operation by the surgical means 7 can be used by an in 14 shown measuring device can be measured. In order to maintain the gradation characteristic, gray chips are made with the same shape as the shape of the hole area of the test diagram 20 and different reflectivity successively inserted in the hole area, and the images of the test diagram 20 containing the smoke chips with different reflectivity are from the image pickup device 1 added. The gradation characteristic can be determined on the basis of the output signal or the data from the image recording device 1 can be calculated according to a position of the gas chips. In this case the image of the smoke chips is always in the middle part of the test diagram 20 added. Therefore, deterioration in the amount of peripheral light of a lens of the image pickup device may occur 1 can be avoided and the illuminating light can be through the main light source 21 can be set. As a result, non-uniformity between the data for different pixels can be eliminated.
Das Grauchip hat i Stufen des Reflektionsvermögens, z.
B. 16 Stufen des Reflektionsvermögens.
Ein Grauchip mit einem Reflektionsvermögen von 0% kann realisiert
werden durch Anhalten der Emission von dem Spektroskop 2 und
Aufnehmen eines Bildes in dem Lochbereich A. Darüber hinaus wird, wenn die Gradationscharakteristik
zu messen ist, das Grauchip in den Lochbereich A eingesetzt. Daher
kann das Bild des Auslassendes des optischen Übertragers 41 nicht
von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommen werden. Eine Beziehung
zwischen einem Helligkeitswert auf einer Fläche des Grauchips, das Erhalten
wird, wenn das Bild jedes Grauchips aufzunehmen ist, und einem Ausgangswert
Dc(i) der Bildaufnahmevorrichtung 1, der zu dieser Zeit
erhalten wird, stellt die Gradationscharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 dar.
Die Gradationscharakteristik kann berechnet werden durch Aufzeichnen
von Daten entsprechend den 16 Stufen von Grauchips. Die Gradationscharakteristik
wird gewöhnlich
eine nicht lineare Charakteristik, die in dem zweiten Ausführungsbeispiel
durch fc dargestellt ist.The smoke chip has i levels of reflectivity, e.g. B. 16 levels of reflectivity. A smoke chip with a reflectivity of 0% can be realized by stopping the emission from the spectroscope 2 and taking an image in the hole area A. In addition, when the gradation characteristic is to be measured, the smoke chip is inserted in the hole area A. Therefore, the image of the outlet end of the optical transmitter can 41 not from the imaging device 1 be included. A relationship between a brightness value on an area of the gas chip obtained when the image of each gas chip is to be taken and an output value Dc (i) of the image pickup device 1 obtained at this time represents the gradation characteristic of the image pickup device 1 The gradation characteristic can be calculated by recording data corresponding to the 16 levels of Grauchips. The gradation characteristic usually becomes a non-linear characteristic, which is represented by fc in the second embodiment.
Die ersten Operationsmittel 7 führen eine
Operation zum Ändern
der nicht linearen Charakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 in
eine lineare Charakteristik durch. Bei dieser Operation ist es ausrei chend,
dass eine inverse Funktion fc–1 von fc, die die Gradationscharakteristik
ist, auf die Daten für
jeden Pixel des Festkörper-Bildsensors 5 einwirkt.
Die inverse Funktion fc–1 ist eine inverse Funktion
der durch Aufzeichnen der früher
durch Aufnahme der Bilder der 16 Schritte von Farbchips erhaltenen
Daten mit geraden Liniensegmenten abgeleiteten Funktionen.The first means of surgery 7 perform an operation to change the non-linear characteristic of the image pickup device 1 into a linear characteristic. In this operation, it is sufficient that an inverse function fc -1 of fc, which is the gradation characteristic, on the data for every pixel of the festival body image sensor 5 acts. The inverse function fc -1 is an inverse function of the functions derived by recording the data with straight line segments previously obtained by taking pictures of the 16 steps of color chips.
Die zweiten Operationsmittel 8 berechnen
einen Mittelwert der Ergebnisse der Operationen bei den Signalwerten
für die
Pixel, die durch die ersten Operationsmittel 7 durchgeführt wurden.
Hierdurch kann die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten
werden.The second means of surgery 8th calculate an average of the results of the operations on the signal values for the pixels by the first operation means 7 were carried out. This allows the spectral response characteristic of the image recording device 1 be preserved.
Weiterhin dient die Hilfslichtquelle 23 zum
Beleuchten nur des Auslassendes des optischen Übertragers 41 durch
das Loch A des Prüfdiagramms 21 und
zum Erhalten der in dem zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen
negativen Spektralantwortcharakteristik. Um die negative Spektralantwortcharakteristik
zu messen, wird zuerst monochromatisches Licht nicht von dem Spektroskop 2 emittiert,
sondern nur das Licht von der Hilfslichtquelle 23 dient
zur Beleuchtung. Bei dieser Konfiguration entsprechen die Ausgangsdaten
der Bildaufnahmevorrichtung 1 Dc'ij0 in der in dem zweiten Ausführungsbeispiel
beschriebenen Gleichung (6), und sie werden in einen Wert auf der
linearen Charakteristik durch die inverse Funktion fc–1 in
derselben Weise geändert.The auxiliary light source also serves 23 to illuminate only the outlet end of the optical transmitter 41 through hole A of the test diagram 21 and to obtain the negative spectral response characteristic described in the second embodiment. To measure the negative spectral response characteristic, monochromatic light is not first emitted from the spectroscope 2 emitted, but only the light from the auxiliary light source 23 is used for lighting. With this configuration, the output data corresponds to the image pickup device 1 Dc'ij0 in the equation (6) described in the second embodiment, and they are changed to a value on the linear characteristic by the inverse function fc -1 in the same way.
Fünftes AusführungsbeispielFifth embodiment
16 ist
ein Diagramm, das eine Konfiguration zeigt, bei der Daten eines
von einer Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen Bildes
zu einer Bildausgabe vorrichtung 15 ausgegeben werden. Die
Daten des von der Bildaufnahmevorrichtung 1 aufgenommenen
Bildes werden als eine Bilddatei für jedes Bild zu der Bildausgabevorrichtung 15 übertragen.
Die Übertragung
wird durch serielle/parallele Kommunikation mittels eines Kabels 16 für die direkte
Verbindung der Bildaufnahmevorrichtung 1 mit der Bildausgabevorrichtung 15 durchgeführt, oder
sie wird durch eine Infrarotkommunikationsvorrichtung 17,
ein Speichermedium 18 und dergleichen durchgeführt. 16 Fig. 12 is a diagram showing a configuration in which data is from an image pickup device 1 captured image to an image output device 15 be issued. The data from the image pickup device 1 captured images are sent to the image output device as an image file for each image 15 transfer. Transmission is through serial / parallel communication using a cable 16 for the direct connection of the image recording device 1 with the image output device 15 or is carried out by an infrared communication device 17 , a storage medium 18 and the like.
Beim Stand der Technik haben von
der Bildaufnahmevorrichtung 1 ausgegebene und zu der Bildausgabevorrichtung 15 übertragene
Bilddaten nur die Daten des von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenen
Bildes enthalten. Oder die Bilddaten wurden gebildet durch Hinzufügen einfacher
Aufzeichnungsdaten wie Fotografierdaten zu den Bilddaten.In the prior art, from the image pickup device 1 output and to the image output device 15 transmitted image data contain only the data of the image captured by the image capturing device. Or the image data was formed by adding simple recording data such as photographing data to the image data.
In dem Fall, in welchem die Spektralantwortcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 unterschiedlich gegenüber der
Spektralcharakteristik der Bildausgabevorrichtung 15 ist,
wie in 16 gezeigt ist,
wird die Farbwiedergabe der von der Bildaufnahmevorrichtung 1 mit
unterschiedlichen Spektralantwortcharakteristiken aufgenommenen
Bilder verändert,
selbst wenn die selbe Bildausgabevorrichtung 15 verwendet
wird. Weiterhin wird die Farbwiedergabe durch die unterschiedlichen
Bildausgabevorrichtungen 15 verändert, selbst wenn die selbe
Bildaufnahmevorrichtung 1 verwendet wird. Daher wurden
diese Farbreproduzierbarkeiten in Abhängigkeit von der Intuition
eines Entwerfers entworfen.In the case where the spectral response characteristic of the image pickup device 1 different from the spectral characteristic of the image output device 15 is like in 16 is shown, the color reproduction of that of the image pickup device 1 images recorded with different spectral response characteristics are changed even if the same image output device 15 is used. Furthermore, the color reproduction by the different image output devices 15 changed even if the same image pickup device 1 is used. Therefore, these color reproducibilities were designed depending on the intuition of a designer.
Für
diese Probleme ist eine ideale Spektralcharakteristik für die Bildausgabevorrichtung 15 definiert auf
der Grundlage eines Standards wie NTSC. Selbstverständlich sollte
der Entwurf in einer solchen Weise durchgeführt werden, dass die Spektralantwortcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 mit der Spektralcharakteristik übereinstimmt.
Jedoch haben alle Bildaufnahmevorrichtungen 1 nicht die
Spektralantwortcharakteristik aufgrund verschiedener Probleme der
Bildaufnahmevorrichtung 1. Weiterhin ist die Bildausgabevorrichtung 15 nicht
nur auf den NTSC-Typ beschränkt,
sondern es gibt verschiedene Bildausgabevorrichtungen 15.
Daher kann die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 nicht
auf eine bestimmte Charakteristik beschränkt werden.For these problems, there is an ideal spectral characteristic for the image output device 15 defined based on a standard like NTSC. Of course, the design should be carried out in such a way that the spectral response characteristic of the image pickup device 1 agrees with the spectral characteristic. However, all have imaging devices 1 not the spectral response characteristic due to various problems of the image pickup device 1 , Furthermore, the image output device 15 not only limited to the NTSC type, but there are various image output devices 15 , Therefore, the spectral response characteristic of the image pickup device 1 not be limited to a specific characteristic.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind Bilddaten gebildet durch Hinzufügen der Spektralantwortcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1, die gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
abgeleitet wurde, zu den Bilddaten nach dem Stand der Technik. Folglich
ist die Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 informiert
zur Behandlung der von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhaltenen
Bilddaten. Daher kann die Spektralantwort verwendet werden als wichtige
Daten, wenn eine Farbanpassung durchgeführt wird, um die Farbreproduzierbarkeiten
identisch in der Anzeige auf der Bildausgabevorrichtung 15 oder dergleichen
zu machen.In the present embodiment, image data is formed by adding the spectral response characteristic of the image pickup device 1 , which was derived according to the first embodiment, to the image data according to the prior art. Consequently, the spectral response characteristic of the image pickup device 1 informs about the treatment of the image capturing device 1 image data obtained. Therefore, the spectral response can be used as important data when color matching is performed to make the color reproducibility identical in the display on the image output device 15 or the like.
17 zeigt
ein Beispiel für
ein Datenformat. Die Daten sind gebildet in der Form, in der die
gemäß Anspruch
1 gemessene Spektralantwortcharakteristik als ein Vorsatz- oder
Nachsatzbereich zu einer herkömmlichen
Datenstruktur, die nur Bilddaten hat, hinzugefügt ist. Durch Speichern oder übertragen
der Daten als Einbilddaten werden die Spektralcharakteristikdaten
der Bildaufnahmevorrichtung 1 zu der Bildausgabe vorrichtung 15 übertragen.
Die Bildausgabevorrichtung 15 kann verwendet werden für die Farbumwandlung der
Bilddaten oder dergleichen durch Verwendung der Spektralantwortcharakteristik,
die den Bilddaten angefügt
ist, oder sie kann eine Farbreproduzierbarkeit kompensieren. Z.
B. wird es in dem Fall, in welchem Übertragungsmittel für ein Internet
oder dergleichen verwendet werden, wie in 18 gezeigt ist, empfohlen, dass Bilddaten,
die durch R-, G- und B-Komponenten
und dergleichen erhalten wurden, in einen Standardfarbraum für die Farbverwaltung
in jedem Typ der Vorrichtung umgewandelt werden sollten. Der Standardfarbraum
kann jeder von sRGB, CIELab, CIELuv, XYZ und dergleichen sein, die
durch IEC61966-2-1 definiert sind. Wenn die Spektralcharakteristik
der Bildaufnahmevorrichtung 1 bekannt ist, ist es in diesem
Fall leicht, die Umwandlung in einen zweckmäßigen Farbraum durchzuführen. 17 shows an example of a data format. The data is formed in the form in which the spectral response characteristic measured according to claim 1 is added as a header or trailer area to a conventional data structure that only has image data. By storing or transferring the data as single image data, the spectral characteristic data of the image pickup device 1 to the image output device 15 transfer. The image output device 15 can be used for color conversion of the image data or the like by using the spectral response characteristic attached to the image data, or can compensate for color reproducibility. For example, in the case where transmission means are used for an Internet or the like, as in 18 is shown, it is recommended that image data obtained by R, G and B components and the like should be converted into a standard color space for color management in each type of the device. The standard color space can each of sRGB, CIELab, CIELuv, XYZ and the like defined by IEC61966-2-1. When the spectral characteristic of the image pickup device 1 in this case, it is easy to carry out the conversion into an appropriate color space.
Während
ein Personalcomputer oder ein Monitor bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
in 16 als die Bildausgabevorrichtung 15 gezeigt
wurde, können
dieselben Wirkungen durch die Bildausgabevorrichtung 15 wie
einen Drucker, einen Projektor oder dergleichen erhalten werden.While a personal computer or monitor in the present embodiment is shown in FIG 16 as the image output device 15 the same effects can be shown by the image output device 15 such as a printer, a projector, or the like.
Sechstes AusführungsbeispielSixth embodiment
Bei der in 16 gezeigten Konfiguration wird das Folgende
angenommen. Die Bildaufnahmevorrichtung 1 hat eine Bildaufnahmecharakteristik,
die an einen Farbraum der Bildausgabevorrichtung 15 angepasst ist.
Beispielsweise hat die Bildaufnahmevorrichtung 1 eine NTCS-Bildaufnahmecharakteristik,
wenn die Bildausgabevorrichtung 15 ein NTSC-Monitor ist,
und die Bildaufnahmevorrichtung 1 hat eine Bildaufnahmecharakte ristik,
die an einen sRGB-Raum anpassbar ist, wenn die Bildausgabevorrichtung 15 auf
dem sRGB-Raum beruht. In dem Fall, in welchem eine Farbdiagramm
mit einer bekannten Spektralverteilungscharakteristik ρ(λ) vorher
auf einem Prüfdiagramm 20 vorgesehen
ist und eine Beleuchtungslichtquelle 21 eine weiße Standardfarbe
hat, die durch den Farbraum definiert wird, werden Signale des Farbdiagramms,
die von der Bildaufnahmevorrichtung 1 erhalten werden,
durch Rs, Gs und Bs dargestellt.At the in 16 shown configuration, the following is assumed. The imaging device 1 has an image pickup characteristic that matches a color space of the image output device 15 is adjusted. For example, the imaging device 1 an NTCS image pickup characteristic when the image output device 15 is an NTSC monitor, and the image pickup device 1 has an image pickup characteristic that is adaptable to an sRGB space when the image output device 15 is based on the sRGB area. In the case where a color diagram with a known spectral distribution characteristic ρ (λ) previously on a test diagram 20 is provided and an illuminating light source 21 has a standard white color defined by the color space, signals of the color diagram are generated by the image pickup device 1 are represented by Rs, Gs and Bs.
Durch die Bildaufnahmevorrichtung 1 mit
Spektralansprechempfindlichkeiten R(λ), G(λ) und B(λ), die von dem ersten Ausführungsbeispiel
erhalten wurden, werden die Signale Rc, Gc und Bc des bei Beleuchtung erhaltenen
Farbdiagramms mit einer Spektralverteilungscharakteristik L(λ) durch die
folgenden Gleichungen ausgedrückt. Rc = ʃρ(λ) × R(λ) × L(λ)dλ (6)
Gc = ʃρ(λ) × G(λ) × L(λ)dλ (7)
Bc = ʃρ(λ) × B(λ) × L(λ)dλ (8) Through the imaging device 1 with spectral response sensitivities R (λ), G (λ) and B (λ) obtained from the first embodiment, the signals Rc, Gc and Bc of the color chart obtained under illumination with a spectral distribution characteristic L (λ) are expressed by the following equations , Rc = ʃρ (λ) × R (λ) × L (λ) dλ (6) Gc = ʃρ (λ) × G (λ) × L (λ) dλ (7) Bc = ʃρ (λ) × B (λ) × L (λ) dλ (8)
Für
alle Farbdiagramme in dem Gegenstand ist es bevorzugt, dass die
folgenden Gleichungen gebildet werden. Wenn die Gleichungen nicht
gebildet werden, werden Farbreproduzierbarkeitsfehler erzeugt. Rs = Rc (9)
Gs = Gc (10)
Bs = Bc (11) For all color charts in the subject, it is preferred that the following equations be formed. If the equations are not formed, color reproducibility errors are generated. Rs = Rc (9) Gs = Gc (10) Bs = Bc (11)
Um Fehler zu eliminieren, ist es
bevorzugt, dass ein 3 × 3-Matrixkoeffizient
durch die folgende Gleichung bestimmt wird.To eliminate mistakes, it is
preferred that a 3 × 3 matrix coefficient
is determined by the following equation.
Diese Koeffizienten können durch
typische Farbdiagramme entsprechend beispielsweise zumindest drei
Kanälen
erhalten werden. Diese neun Matrixkoeffizienten von a11 bis a33
werden den durch die Bildaufnahmevorrichtung erhaltenen Bilddaten
hinzugefügt.
Die 19A und 19B zeigen Beispiele eines
Datenformats einer Bilddatei. Ein Beispiel 1 (9A) zeigt Daten, die durch Hinzufügen der
Matrixkoeffizienten zu dem Vorsatz der Bilddaten erhalten sind.
Ein Beispiel 2 (9B)
zeigt Daten, die durch Hinzufügen
einer Spektralantwortcharakteristik der Bildaufnahmevorrichtung 1 und
der Matrixkoeffizienten zu dem Vorsatz der Bilddaten erhalten sind.
Durch Hinzufügen
der neun Matrixkoeffizienten von a11 bis a33 zu der Bilddatei ist
es z. B. möglich,
die Farbwiedergabefehler mit einem Personalcomputer oder dergleichen
zu kompensieren.These coefficients can be obtained using typical color diagrams corresponding to, for example, at least three channels. These nine matrix coefficients from a11 to a33 are added to the image data obtained by the image pickup device. The 19A and 19B show examples of a data format of an image file. An example 1 ( 9A ) shows data obtained by adding the matrix coefficients to the header of the image data. An example 2 ( 9B ) shows data obtained by adding a spectral response characteristic of the image pickup device 1 and the matrix coefficient for the header of the image data are obtained. By adding the nine matrix coefficients from a11 to a33 to the image file, e.g. B. possible to compensate for the color rendering error with a personal computer or the like.
19 zeigt
ein Beispiel des Datenformats. Es ist ersichtlich, dass dieselben
Wirkungen erhalten werden können,
wenn die Matrixkoeffizienten zu einem Teil der Bilddaten hinzugefügt werden. 19 shows an example of the data format. It can be seen that the same effects can be obtained if the matrix coefficients are added to part of the image data.
Während
die Bildaufnahmevorrichtung mit einem Kanal oder drei Kanälen für R, G und
B vorstehend beschrieben wurde, ist das Messverfahren nach der vorliegen den
Erfindung wirksam bei jedem Typ von Bildaufnahmevorrichtungen mit
N Kanälen
(N ist eine natürliche
Zahl).While
the image pickup device with one or three channels for R, G and
B has been described above, the measurement method according to the present
Invention effective with any type of imaging device
N channels
(N is a natural one
Number).
Auf der Grundlage einer Spektralverteilungscharakteristik
für jeden
Typ von wahlweiser Lichtquelle einer Spektralreflektionscharakteristik
jedes Typs von wahlweisen Gegenständen und einer Spektralantwortcharakteristik
für jeden
Typ von zu messenden Bildaufnahmevorrichtungen, die durch die vorliegende
Erfindung erhalten wird, kann ein Ausgangssignal der Bildaufnahmevorrichtung
berechnet werden und Bildaufnahmesignale, die auf verschiedene Farben
der Bildaufnahmevorrichtung bezogen sind, können mit hoher Genauigkeit berechnet
werden. Wenn z. B. N vollständig
erhöht
ist, ist es auch möglich,
mit hoher Genauigkeit die Spektralreflektionscharakteristik des
wahlweisen Gegenstands auf der Grundlage der Spektralverteilungscharakteristik
der Lichtquelle, die Spektralantwortcharakteristik der zu messenden
Bildaufnahmevorrichtung, die durch die vorliegende Erfindung erhalten
wird, und ein Signal, das durch Aufnahme des Bildes von irgendeinem
der Gegenstände
erhalten ist, zu schätzen. Based on a spectral distribution characteristic for each type of optional light source A spectral reflection characteristic of each type of optional objects and a spectral response characteristic for each type of image pickup device to be measured, which is obtained by the present invention, an output signal of the image pickup device can be calculated, and image pickup signals related to different colors of the image pickup device can be calculated with high accuracy become. If e.g. B. N is completely increased, it is also possible to measure with high accuracy the spectral reflection characteristic of the optional object based on the spectral distribution characteristic of the light source, the spectral response characteristic of the image pickup device to be measured, which is obtained by the present invention, and a signal obtained by recording of the image obtained from any of the objects.
Während
die Erfindung im Einzelnen beschrieben wurde, ist die vorstehende
Beschreibung in allen Aspekten veranschaulichend und nicht beschränkend. Es
ist darauf hinzuweisen, dass zahlreiche andere Modifikationen und Änderungen
vorgenommen werden könne,
ohne den Bereich der Erfindung, wie sie in den angefügten Ansprüchen definiert
ist, zu verlassen.While
the invention has been described in detail, is the foregoing
Description in all aspects illustrative and not restrictive. It
It should be noted that numerous other modifications and changes
can be made
without the scope of the invention as defined in the appended claims
is to leave.
